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測控技術論文范文1
建設工程質量檢測是國家進行工程質量監管的重要手段,在工程質量監督管理中發揮著重要的監控威懾作用。當前國內建設工程質量檢測行業仍然存在著不規范的市場行為,檢測機構的檢測工作中時有弄虛作假,試樣做假、漏檢、少檢的行為發生。規范建設工程質量檢測行業的市場行為,加強建設工程質量檢測機構的管理能力,提升建設工程質量檢測機構的工作質量勢在必行。信息化管理方法的運用能夠在一定程度上保障建設工程質量檢測過程中檢測數據的真實性、公正性、可靠性。建設工程質量檢測的信息化管理是指在工程質量檢測機構中,利用計算機自動化技術、網絡技術以及現代通訊技術等手段對建設工程質量檢測機構及其所屬各部門的檢測業務進行綜合管理,為建設工程質量檢測機構的整體運行提供全面、自動化的管理及各種服務。目前,全國較發達地區已經相繼建立了較為完善的檢測機構信息化監管系統,對涉及建筑結構安全的力值檢測參數如混凝土抗壓強度、鋼筋力學性能指標等必須實時上傳試驗結果,對于非力值檢測參數的檢測報告必須上傳關鍵頁面。除此之外,某些地區如廣州市正在推行混凝土試塊芯片植入技術,對于混凝土試塊一律要求植入混凝土芯片,檢測機構不得接收無芯片的混凝土試塊,試塊必須進行掃描識別之后方可進行試驗,無芯片的混凝土抗壓強度報告不得作為驗收報告采用。然而目前檢測機構的信息化管理運作中依然存在不少問題,如網絡傳輸不順暢,導致數據無法實時上傳;存儲設備容量不夠,導致部分數據丟失;監管系統安全性不足,數據被他人利用等。其中,當前最突出的問題是信息化管理僅僅停留在對試驗數據的監控,疏忽了對試驗流程與過程的監管,即無法保證樣品的真實性或試驗過程的規范性,容易出現“偷梁換柱”等問題,即試樣制假或試驗作假等現象。有鑒于此,本研究以上述問題為出發點,應用現代信息網絡技術,對試驗流程與試驗數據進行“雙控”,確保試驗結果的真實性和檢測報告的有效性,為真實評價工程質量提供科學依據。
2設計原理與系統架構
2.1技術原理
根據檢測監管業務需要,對試驗流程進行全過程監控,包括收樣、樣品制備、數據采集等過程。主要體現于兩個方面:第一方面,通過高清攝像槍對樣品接收和樣品制備過程進行實時記錄;另一方面通過在試驗機電腦上安裝視頻采集卡,自動采集試驗機電腦屏幕的數字信號,通過圖像處理器轉換成與攝像機信號一致的模擬信號。最后利用現有的CATV技術,將電腦屏幕數字信號與攝像機信號整合在一起,通過光纖傳輸至硬盤錄像機,實現實時的監控、存儲功能,通過錄像回放功能實現對歷史記錄的查詢。通過登陸客戶端軟件或ip登錄訪問服務器電腦,可以實現在辦公室對檢測過程的動態監控。本部通過現有的vpn網絡,連接到檢測中心服務器后瀏覽視頻、回放錄像,實現遠程監控。
2.2系統架構
本系統主要有前端的數據采集裝置包括高清攝像槍和視屏采集卡,數據傳輸介質(光纖),數據接收與存儲設備(硬盤錄像機)、網絡交換機、服務器電腦以及客戶端軟件組成。系統架構如圖1所示。(1)高清攝像槍用于監控樣品接收與存放、樣品制作、抗壓試驗等過程,對試驗過程規范性與樣品的真實性進行實時監管,避免弄虛作假現象的發生。(2)視屏采集卡自動采集試驗機電腦屏幕的數字信號,并通過內置轉換器轉換成與攝像槍信號一致的模擬信號,對試驗參數、試驗數據、以及曲線的形態進行實時監控,確保試驗過程的規范性和數據真實性。(3)光纖作為信號傳輸介質,將高清攝像槍與視頻采集卡的信號傳輸至硬盤錄像機,相比同軸電纜,光纖傳輸速度快,降低信號延遲;傳輸損失少,保證視屏質量。(4)網絡交換機實現與局域網內的電腦及服務器電腦互聯,可以通過局域網訪問硬盤錄像機。(5)硬盤錄像機數據接收和存儲終端,實時接收光纖傳至的信號并存儲,并可以對歷史記錄按時間進行查詢。(6)服務器將若干硬盤錄像機通過網絡交換機串聯至服務器電腦,通過訪問服務器電腦可以同時訪問局域網內所有的硬盤錄像機,實現一機多控。本部通過現有的vpn網絡,連接到檢測中心服務器后瀏覽視頻、回放錄像。(7)客戶端軟件除了通過ip訪問服務器電腦以外,可以通過安裝客戶端軟件對局域網內的硬盤錄像機進行訪問,相比于ip訪問,使用管理更簡便。
3系統實施
圖2和圖3是分別利用客戶端軟件和iP登陸訪問,對試驗過程和試驗環境進行的全方位監控。以混凝土芯樣抗壓強度檢測詳細闡述監控流程,具體如下。
3.1樣品安全管理監控
委托方完成登記委托后,將樣品放置于芯樣樣品存放區集中保管,在存放區安裝高清攝像槍,配合大門口的監控信號,對樣品進行全面安全監視,如下圖4、圖5所示。
3.2樣品制備流程監控
芯樣的制備流程主要包括芯樣接收、開箱驗樣、盲樣編號、芯樣切割、芯樣打磨、芯樣補平等6個階段,對上述6個關鍵節點布設視屏監控,如下圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11所示。杜絕芯樣制備環節的不正規操作,保證樣品真實性、試驗過程規范性,確保試驗結果可靠性。
3.3抗壓試驗“雙控”
“一控”是對樣品的真實性進行確認,避免試驗人員調換樣品,高清攝像槍可以清晰捕捉樣品編號,確保是真實樣品,如圖12所示;對試樣的破壞過程及破壞形態是否正常進行判定,如試樣偏心受壓導致提前破壞或樣品未完全破壞而試驗機誤判試驗終點等現象;“二控”是對試驗機電腦屏幕的監控,監控試驗數據采集是否正常,試驗曲線走勢是否正常,是否發生試樣尚未破壞而試驗機停止采集數據、曲線下落時間與試樣的破型時間不一致等現象的發生,如圖13所示。
4結束語
測控技術論文范文2
隨著現代工業技術的發展,數控機床的應用越來越廣泛,使得產品的加工精度有了極大的提高。在這種形勢下,傳統的測量工具及測量方法已不能滿足檢測需求。在精密測量中,三坐標測量機扮演了重要角色。然而由于三坐標測量機價格昂貴,絕大多數中小型企業無能力購買使用。考慮到NC機床結構上與三坐標測量機相似,有可能利用其進行坐標測量。數控機床和三坐標測量機均是機電一體化的數字控制自動化機械。數控機床是將被加工對象進行數字化處理,然后,利用數字信息進行控制,從而加工出合格產品。而三坐標測量機則是在已加工好的產品上,利用測頭與工件型面接觸測得一系列點的坐標值,進而計算出尺寸、形位誤差值的測量設備。數控機床與三坐標測量機均利用坐標軸移動實現自身功能。基于這一共同點,本文試圖在不改變數控機床CNC控制系統的條件下(直接從CNC經光電隔離得到X、Y、Z二進制數值,必須改變機床CNC系統),將數控機床功能加以擴展,附加適當裝置組成檢測系統,實現利用數控機床進行測量的功能。
1.總體方案
本文設計的檢測系統是利用數控機床及其控制系統,附加測頭、攝像頭、控制盒、計算機等裝置組成的檢測系統,其組成如圖1所示。利用這個系統進行測量,其工作原理是利用攝像頭捕捉數控機床屏幕上顯示有坐標值的圖像畫面,再對捕捉到的圖像進行處理,識別出坐標數值,間接得到被測點坐標,并在此基礎上求得尺寸、形位誤差值,以完成數據采集與數據處理,實現精密測量的功能。
本文選用圖1所示的檢測系統,是完全獨立于機床之外的附加檢測裝置,對機床本身的性能沒有影響。它是在不改變機床本體和原有功能的基礎上,利用機床的X、Y、Z坐標移動性能,將刀具換成測量頭測出工件上某點的位置。例如,要測量工件上A點到B點的距離,就相當于用對刀的方法確定A點坐標(xA,yA,zA)、B點坐標(xB,yB,zB),則A、B兩點的距離為d=√x2+y2+z2,其中x=xA-xB;y=yA-yB;z=zA-zB。顯然,這是一種通過測量點的坐標獲取測量結果的方法。
2.硬件配置
系統的硬件包括測量頭、控制盒及攝像頭。
2.1測頭
測頭的基本功能是觸發、瞄準和過零發訊。測頭分為機械式、光電式、電氣式三種。測頭性能的好壞,決定著測量方式的難易、測量精度的高低。本文選用我國生產的應用極為廣泛的硬線連接式導電式測頭,它屬于接觸式測頭,為通用型球頭測頭,能測定高度、槽寬、孔徑和輪廓形狀等。使用時,可以將測頭半徑和測出的數據輸入到計算機中進行數據處理,然后自動輸出被測值。測量方便、準確,易操作。
2.2控制盒
控制盒是本測量系統重要的硬件配置,是實現測量控制和數控機床與測量系統接口的關鍵裝置。其性能的好壞直接影響測量系統的功能和可靠性。從測量系統的功能完善和先進性、實用性考慮,控制盒的核心控制部分選用80C51單片機與8255A接口芯片,通過編程實現測量系統的控制與通訊??刂坪泄ぷ鬟^程如圖2所示。當觸頭接觸工件時,產生觸發信號,觸發器D接收到低電平信號,向單片機發出中斷請求,通過程序實現延時功能,并通過8255A接口,使繼電器1接通,打開攝像頭,進行拍照。拍照完畢,繼電器1斷開,繼電器2接通,控制伺服系統動作進行下一次測量。
2.3攝像頭
將數控機床屏幕上帶有坐標值的圖像導入到計算機中,需要圖像采集裝置。本文選用的是Logitech快看視訊版TM網絡攝像頭,它具有高質量CMOS感應器,其靜態和動態分辨率均達到640×480像素(VGA)。幀速度為:最高30幀/秒,圖像清晰,可以滿足測量系統的要求。
3.軟件設計
軟件設計的兩個關鍵內容是字符識別及數據處理。
3.1字符識別
從數控機床屏幕圖像中獲取的坐標數值,首先須將攝像頭拍到的圖片文件轉化為計算機可以處理的文本信息,此過程需要通過字符識別技術完成。字符識別算法分為三種:模板匹配法、特征法和筆畫結構法。由于需識別的字符種類少,本文開發的軟件系統中用了模板匹配法及特征法,借助VB編程實現。算法的主要過程如圖3所示。
其中,預處理的目的是為特征提取及字符學習提供方便,主要運用平滑去噪、圖像的二值化處理,使圖像更清晰、準確。特征提取即提取字符特征模式作為區分字符的特征量。主要方法是利用細化骨架的方法提取字符骨架,然后利用穿線法獲得單個字符的特征。運用此系統檢測時,先對機床屏幕的顯示字體進行學習,建立標準模板。將每一個單獨的字符劃分成A×B個像素(Pixels),字符的一些特征像素與標準模板比較,如果相似程度達到95%,那么,就可以認為該標準模板上的字符為所要識別的字符,逐一將要識別的這些字符進行判斷分類和確認,最后得到識別結果。將其存入計算機,待數據處理時取用。
3.2數據處理
數據處理是針對離散采樣數據點的集合,用一定的數學模型進行計算以獲得測量結果的過程。由于應用本測量系統測得值均為一些要素表面離散點的坐標,要測出需要的幾何元素誤差值,需進行相應的數學推導。在評定尺寸誤差時,借助了空間解析幾何及向量知識對各種幾何要素的測量給出了準確的計算公式。對于形位誤差的測量,依據的原則為最小條件及最小二乘法。例如:對直線度誤差的評定,依據最小二乘原理,根據測得的若干點的坐標,建立最小二乘線的方程y=ax+b,其中最小二乘線的參數a,b由式(1)求得:
將此直線方程化為一般式:
ax-y+b=0(2)
然后,求得各個測量點到該最小二乘線的距離
取Δ=2dmax,此為任意方向上的直線度誤差。從而實現直線度檢測功能。檢測系統計算項目如圖4所示。
4.測量實例
圖5所示,待測公差項目是φ25孔軸線的直線度公差為φ0.005mm。利用此系統檢測時,先將孔沿軸向劃分為N個截面(本例取N=5),測得每一截面上,孔內表面上的三個點的坐標(見表1),根據三點定圓的原則,可以求得各截面圓對應的孔心位置,將此N個孔心的坐標xi,yi代入式(1),擬合最小二乘直線y=ax+b,將各圓心點的坐標代入式(3),即可求出各中心點到該直線的距離,那么,誤差Δ2dmax。
數據處理結果Δ=2dmax=φ0.008mm>φ0.005mm,因此該孔不合格。
測控技術論文范文3
關鍵詞:測控技術與儀器;畢業設計;產學研結合;教學改革
作者簡介:李雅峰(1979-),男,陜西漢中人,天津工業大學機械工程學院,講師;郗濤(1974-),男,山西陽泉人,天津工業大學機械工程學院,副教授。(天津 300387)
基金項目:本文系天津工業大學教育教學改革立項重點項目(項目編號:06323)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)22-0181-03
畢業設計是本科教學過程中時間最長的綜合實踐環節,是對本科生四年課程學習和實踐的總結,是畢業生步入實際職業生涯或者接受研究生教育的教學準備。同時本科畢業設計是對高校教育培養質量的重要評價指標,對于提高學生的創新素質和應用能力,增強學生在擇業競爭力等諸方面具有重要意義。
測控技術與儀器專業是儀器科學與技術一級學科的重要分支,主要學習光機電一體化的精密儀器理論、控制理論和測控儀器的設計方法,以及測控系統的設計、應用及開發能力。天津工業大學測控技術與儀器專業在國內高校中的起步較晚,與同城擁有“精密測試技術及儀器”國家重點實驗室及“儀器儀表”博士后流動站的天津大學相比,在軟硬實力方面也有不小的差距。
因此從向國家教委申報測控技術與儀器專業之始,為有創新、有特色的辦好測控專業,對該專業包括畢業設計的各個教學環節進行了探索,其人才培養模式也是目前天津工業大學亟需研究的問題。
本文立足天津工業大學創新性應用型人才的培養目標,根據測控技術與儀器專業的培養模式與現狀,針對當前畢業設計環節存在的問題,探索符合人才培養規律與學?,F狀的畢業設計模式,逐步完善畢業設計過程的各項質量管理機制,提高畢業論文質量并促進應用型人才創新能力的培養。
一、測控專業畢業設計存在的問題
首先是就業與考研的影響,這也是全國所有高校都存在的問題。天津工業大學的畢業設計教學環節安排在大四第二學期,而此階段正值本科畢業生擇業就業的關鍵期。很多用人單位要求已簽約的學生提前入職或實習;另外沒有簽約的學生離校奔波趕場求職,把全部精力都投入到找工作之中;通過國家研究生分數線的學生,每年的三四月進入復試環節,導致這些學生在此期間無暇顧及自己的畢業設計。
其次是部分學生對畢業設計的重視程度不夠,態度不認真,不少學生認為畢業設計就是走形式,不論論文優劣和答辯表現好壞都能最終通過。畢業設計進度不能按照計劃進行,各環節步驟拖延,以及后期的趕工導致論文粗制濫造、抄襲現象嚴重。
再次是選題帶有盲目性。部分學生既不了解選題的主要內容,又對自己的個人能力估計不足,僅憑畢業設計題目名稱和對指導教師的喜好進行選題,結果在畢業設計過程中才發現選題和自己的專業特長以及職業方向相去甚遠,從而產生倦怠和消極情緒;部分學生選擇畢業設計課題時,避難就易只求完成,不向優秀畢業設計方向努力,從而影響了畢業設計的進度和質量。
最后還有個別指導教師畢業設計選題過于陳舊,實質內容多年不變,或是題目雖有變化但是內容不變。有的教師放松對學生的要求,沒能達到每周見面輔導兩次的要求,或安排給自己的研究生進行指導,在中期檢查和答辯時給分隨意,造成畢業設計質量下降。
二、對天津工業大學測控專業學生畢業設計的探索與成效
1.以競賽和科研為基礎的畢業設計
學生參加學科競賽和科研項目可以有效的把畢業設計時間前移,并且對畢業設計題目有所準備和認識。各種學科競賽始終貫穿于測控技術與儀器專業的綜合性實踐教學環節中,以賽代練的方法能培養學生的專業技術和創新能力,把畢業設計作為學科競賽項目的一個拓展和深入,參加過學科競賽的同學繼續在教師指導下深入,使其可以延續性地完成過去感興趣的方向。
此外畢業設計可以結合在指導教師的科研任務中??蒲许椖克芴峁┑脑O備、場地、經費可以有效提高他們的動手能力和科研能力,同時有利于提高畢業設計質量,另外也能調動廣大學生的積極性,使其更加善于觀察和解決現實存在的問題。本科生畢業設計作為教師科研項目的子課題,可以加快教師科研項目的研究進度,使教師更有時間和精力在戰略上掌控和把握自己的科研項目。
通過近三年對測控專業本科畢業生的統計,省部級以上科技競賽的獲獎比例達到全部學生人數的65%以上,參加指導教師科研項目進行助研活動的學生有23%,最終絕大多數學生的畢業設計選題與自己的競賽項目和科研任務有關。通過近年來獲得的成績表明,以競賽和科研為導向的培養模式,是提高畢業設計質量的有效途徑。
2.大力支持校企聯合指導畢業設計
畢業設計期間,許多用人單位希望學生能到單位去邊做畢業設計,邊進行上崗培訓,而學生也愿意到單位進行畢業設計,在工作學習的同時還可以得到一些薪酬。學生到就業單位進行畢業設計可以很大程度的保證畢業生做畢業設計的時間,還可以充分利用企業的經費、儀器、場地和技術力量,完成企業需要的技術課題。對于企業而言,這些已簽約準備進入到企業的學生就是未來的員工,這使得企業有強烈的育人責任感,因而從人力、物力、財力等方面給予大力支持。
校企聯合畢業設計采用共同指導的方式,以企業為主、學校為輔。畢業設計題目經校企共同協商確定,校內指導教師負責過程管理,制定進度計劃,監督設計過程,并負責審核畢業設計的進度狀況和完成情況;企業工程技術人員則負責對學生具體設計內容進行指導,提供相關技術資料,以及學生與工作現場、設計企業單位關系的協調。
學校和企業共同指導學生完成科研與工程課題,可以增加學校教師了解企業技術發展和技術應用的機會,有利于提高教師的實際工程能力,為教師科研工作提供了許多便利。近三年來測控專業校企聯合指導畢業設計的畢業生人數有逐漸增加的趨勢,校內教師聯系和管理在崗學生,使企業不把學生當成一個廉價勞動力來使用,控制好畢業設計的進度狀況和保證質量,也是今后畢業設計管理體系中的重要課題。
3.選題突出天津工業大學紡織特色和地方產業優勢
天津工業大學紡織科學與工程學科是國家重點學科,有百年辦學的歷史和經驗,并擁有以“先進紡織復合材料”國家重點實驗室為代表的一批高水平研究基地,依托紡織學科優勢天津工業大學測控技術與儀器專業畢業設計選題中也要突出紡織特色,使用新的技術手段和技術路線對紡織工藝、紡織材料的檢測以及紡織設備和紡織過程進行控制。不但可以利用學校重點學科的先進設備進行實驗,而且將紡織專業與測控專業結合起來,盡可能滿足學生的興趣和愛好以及就業的需要,使得學生成為具有紡織和紡機知識的復合型人才。測控專業的畢業生每年在擇業期也能搭上校內大批紡織類企事業單位招聘的順風車,每年有30%以上的本專業畢業生進入紡織類企事業單位,從事測量與控制、儀器與系統設計制造、開發研究以及生產運行管理等工作。
此外,在本專業學生的培養過程中主動與地方優勢產業對接,注重服務于地方特色產業,對擴大就業范圍、提高就業率以及實現應用型人才的培養目標具有重要意義。天津工業大學所在的天津市具有風力發電產業集成優勢,在各產業園區共有近百家風電設備整機和風電產業配件的制造廠商,在風電制造領域如葉片材料、增速齒輪箱、發電機以及風電控制設備等方面都具有較強實力。以風電為載體的測量與控制畢業設計選題,可以讓本專業的畢業生在天津地區的就業市場上具有特色優勢,特別是進入歌美颯、維斯塔斯、蘇司蘭等大型國際名牌風電企業的畢業生也增加了很多。測控技術與儀器專業的畢業設計選題突出了與地方優勢產業相結合的特點,積極聯系相關企業的技術研究中心,有針對性地解決實際問題,提高了就業競爭力。通過對近3年測控專業畢業生進行分析,發現有73.3%的畢業生選擇留津就業,其中有48.6%的畢業生進入紡織、風電等地方優勢特色行業中進行就業。
4.完善畢業設計質量監控與保障體系
首先,在畢業設計選題階段要堅持模式創新,畢業設計內容要有一定的深度和廣度,要注意與專業知識結構的聯系;要體現本專業新工藝、新技術的研究方向,體現專業特點和學校地區優勢特色,體現實際意義與經濟效益。首先系主任先對畢業設計題目進行考察把關,然后測控系的指導教師開教研會討論各個題目的工作量、層次和深度等,集思廣益保證每個設計選題的內容和方向,最后在畢業設計選題階段,指導教師需要向學生公開設計任務書,并且實行指導教師和學生雙向選擇,這樣既避免了學生選題過于集中,又能防止學生盲目選題。
其次,天津工業大學制定了完整的畢業設計工作管理規范,對畢業設計的選題、開題、中期檢查、評閱、答辯等一系列環節進行審核。在2013年的畢業設計中,天津工業大學教務處首次啟用了網上畢業設計信息管理系統,能行之有效地提高畢業設計效率,并成為監控畢業設計質量的良好平臺。該系統使學生和教師都能在程序框架中明確自己的職責,能夠使師生之間互相評價與互相監督,同時教務管理人員也可以隨時登陸信息系統檢查畢業設計進度,并對完成情況進行考核。
最后,畢業設計答辯是檢驗畢業設計質量的重要階段。畢業設計答辯以畢業設計過程中的工作態度、畢業設計方案設計、結論與論據、外文翻譯質量以及答辯思路條理和問題回答等六大項作為答辯成績依據。近三年來測控專業畢業答辯如果有校企聯合畢業設計的畢業生,則必須邀請企業技術人員作為答辯小組的成員,以保證答辯中技術性問題環節。答辯采用末尾淘汰制,每個答辯小組排名最后的兩位學生需要進行集中式二次答辯,二次答辯小組成員均由各組組長再要求一位督導組成,以嚴格把握畢業設計的質量。同時,為給低年級學生提前進行畢業設計的啟蒙,答辯環節提倡并組織測控專業低年級學生進行觀摩,以提前培養學生認真對待畢業設計的態度。
5.加大教師交流、學生獎勵和抽查評優
首先,畢業設計指導教師互相交流和學習可以增加畢業設計工作經驗,調整思路和工作方法,提高工作質量和效率。比如測控專業的教師和信息學院、自動化學院相近專業的教師進行交流,與其共享技術資料和開放實驗室等。對于紡織、紡機等的測試與控制畢業設計選題,可以邀請紡織工程學科的教師進行團隊式畢業設計指導,這樣更利于指導教師和畢業生成長,保證畢業設計質量。
其次,天津工業大學加大了對獲得優秀畢業設計學生的獎勵,提供科研基金鼓勵學生投稿、申請專利、軟件著作權等。天津工業大學將學生畢業設計與畢業評優和就業掛鉤,作為綜合素質考核的條件之一,對測評結果優良的學生優先向用人單位推薦。近幾年來測控系每年都安排優秀畢業設計的學生作講座,和低年級的學生交流,使低年級學生對畢業設計有初步的認識。從而促使學生平時就注重綜合素質的提高,激發其個人潛能,有利于提高專業人才培養質量。
此外天津工業大學也輔助以抽樣評估工作對本科生畢業設計進行質量監控,特別是對抽查的本科生畢業論文進行,以減少和杜絕論文的抄襲。由于校級教務部門質量監控的范圍有限,只能抽查全體畢業生中的很小的一部分,因此畢業設計質量保證體系要從根本上依托二級學院和教研室,特別是指導教師的力量。另外,鼓勵指導教師和學生參加各級畢業設計評優比賽,在各級評比中找出差距和不足,進一步提高畢業設計質量。從2012年開始測控專業所有畢業生的論文都要經過論文抄襲自查環節,此舉也使整個畢業設計管理工作更加嚴格,畢業生撰寫畢業設計時更加認真和具有創新性。
三、總結
高等院校的職能經歷了由培養技術人才兼顧科學研究,再擴展到對接產業服務社會的過程。而畢業設計是高等教育中的一項理論密切聯系實踐的綜合環節,是畢業生理論水平、創新思維、自學能力等素質的全面展示。經過近八年的教學探索和實踐,天津工業大學測控技術與儀器專業已經形成了以紡織設備與產品信號檢測、光學測量以及機電控制特色,側重于測量與控制、儀器與系統設計制造等專業能力的培養。作為高等學校教學計劃中最后的綜合性教學環節的畢業設計,初步取得了一定的成效和經驗,并且得到了較好的社會評價和用人單位的認可,但隨著社會經濟的發展、科技水平的提高以及教學改革的深化,測控技術與儀器專業的畢業設計模式仍需不斷改進。
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測控技術論文范文4
隨著測控技術的迅猛發展,以嵌入式計算機為核心的數據采集系統己經在測控領域中占到了統治地位。數據采集系統是將現場采集到的數據進行處理、傳輸、顯示、存儲等操作。數據采集系統的主要功能是把模擬信號變成數字信號,并進行分析、處理、存儲和顯示。
本論文工作所開發研制的數據采集系統由嵌入式微處理器、日歷時鐘芯片、模數轉換器、非易失性存儲器等器件組成。運用最小功耗設計理論設計,可以在電池供電的情況下長期采集和記錄數據,可長時間處于工作狀態。通過具有報警輸出的日歷時鐘芯片等組成喚醒單元,可在設定時間開啟電源。上電后,采用單片機控制數據采集、存儲以及對時鐘芯片的再設定等,而數碼管作為設定指示和時間、采集到模擬量信號的顯示。
系統通過仿真總線的方式擴展較大容量外部存儲器,可存儲的多次采集時間和采集數據。而利用更換存儲器方式,或利用串行口通信方式可將存儲器中的數據發送到便攜式電腦中作進一步處理。
關鍵字:單片機,低功耗,數據采集,定時
摘要 1
Summary 2
第1章 文獻綜述 1
略………
第2章 定時采集系統的硬件設計 18
略………
第3章 定時采集系統的軟件設計 38
略………
第4章 系統低功耗設計 48
略………
第5章 定時數據采集系統使用介紹 51
結論 56
致謝 58
參考文獻 59
附錄1 60(程序)
附錄2 70(數字儀器)
附錄3 76(Digital Instruments)
(附錄不在論文字數內)
:33000多字的本科論文,適合自動化、電信與通信專業
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測控技術論文范文5
關鍵詞:數據采集,波形發生器,DMA,工業控制
0 引言
某發射機構作為導彈武器系統的重要發射控制部件,其性能的好壞直接影響武器系統的總體戰術指標。因此發射機構在研制過程中和投入生產后需進行嚴格的測試,進行常溫測試、高低溫測試和交付試驗等,檢測發射機構在常溫及高低溫狀態下的性能。論文寫作。通過測試,暴露出發射機構各分組件、部件、分部件及有關元器件的制造缺陷,可及早將這些問題予以排除,提高發射機構工作的可靠性,以完成產品的調試生產、質量控制、驗收交付等任務。
1 問題的提出
發射機構測試系統是根據生產任務要求研發的,原有測試軟件是用C語言在DOS下開發的,界面簡單,操作復雜。隨著計算機硬件的升級,WindowsXP已經成為主流的操作系統,研制在Windowsxp新的測試軟件是非常必要的。
2 策劃
2.1硬件設計
本測試系統主要由工藝發射機構產品、信號處理電路、數據采集板卡、工控機以及軟件平臺等組成。發射機構的一些數據被數據采集板卡測得;各項狀態則通過信號處理電路進行調理后,引入工控機;軟件系統根據測試要求輸出控制信號,經過處理電路后來實現對產品的控制。工控機內裝有研華公司的PCI-1710卡和PCI-1721用來控制產品狀態和讀取測試數據,系統結構如圖1所示:
圖1 發射機構測試系統硬件框架
2.2 系統的軟件設計
發射機構測試系統的軟件采用NI公司的LabWindows/CVI進行設計開發。該軟件是面向計算機測控領域虛擬儀器軟件開放平臺,是以ANSI C為核心的交互式虛擬儀器開發環境,將功能強大的C語言和測控技術有機結合,具有靈活編程方法和豐富的函數庫,為開發人員建立檢測系統、自動測試環境、數據采集系統、過程監控系統等提供了理想的軟件開發環境,是實現虛擬儀器及網絡化儀器的快速途徑。
為了提高測試模型組合的靈活性和通用性,采用模塊化設計的原則,將測試系統分為數個模塊。本測試系統軟件功能的結構框圖如圖2所示。
圖2 軟件系統結構框圖
系統狀態控制模塊可進行測試系統自檢狀態和測試狀態的轉換;
狀態監控模塊可監控發射機構的供電、開鎖,切除等狀態并顯示到面板的指示燈;
發射機構狀態控制模塊可通過測控電路控制發射機構各種測試狀態;
板卡控制模塊可對PCI-1710和PCI-1721板卡進行控制和測試數據的采樣;
功能測試模塊可對發射機構的各個測試項目進行測試并記錄測試結果;
數據記錄模塊可將測試數據導入到EXCEL電子表格并可打印輸出;
3 實施方案
3.1 硬件設計方案:在測試系統中,除了要處理模擬量輸入、輸出信號外,還要處理開關量和脈沖量信息,以便及時反映開關量狀態并執行監視、控制的功能。硬件中采用光電隔離技術,使用光電隔離不僅可以使計算機的控制輸出通道與被控負載之間在電氣上完全隔離而達到良好的抗電磁干擾技術指標,也使這些控制指令具備足夠的功率驅動能力,進而可靠實現驅動繼電器等部件的目的。
3.2 測控軟件設計方案:測試軟件主界面主要完成的功能是實現測控系統的功能選擇和系統的測試數據管理,測試系統主界面如圖3所示:
圖3 測試系統軟件主界面
從圖中可以看出,用戶界面是一個有機的界面系統。主要包括:
A. 測試信息區域,用于輸入和顯示本次測試的產品編號、操作者、檢驗員等信息。
B. 測試項目區域,配合快捷按鍵可測試中的各項參數,便于測試人員在測試過程中更加直觀地觀察測試過程。
C. 測試狀態指示區域,用來指示發射機構的各個測試狀態。
D. 測試過程消息區域,用來指示測試過程現在進行到那個步驟,并給出該測試步驟的狀態信息。
E. 測試電壓監視區域,主要在測試過程監測發射機構供電電壓。
F. 測試信號波形指示區,在測試過程中顯示測試信號的波形。
G.自動測試按鈕,按下該按鈕,可實現自動測試的功能。論文寫作。
3.3 軟件測試流程圖如圖4所示:
3.4 關鍵技術:
3.4.1信息信號和制導指令信號的模擬輸出技術:
在本測試系統中,需要模擬導彈產生的信息信號和制導指令信號。測試軟件采用DMA技術利用PCI-1721板卡產生各路波形信號。主要函數定義如下:
void SetMultiToOneBuffer(USHORTusEnabledChannel, int count);
voidSetRealBuffer(float far *lpBuf, long num, LPSWAVE lpWave);
voidUserThread();
voidadInterruptEvent();
voidadBufChangeEvent();
voidadOverrunEvent();
voidadTerminateEvent();
voidMyFreeBuffer();
int Inf_Out(intnum,long rate,float Magnitude0,float Magnitude1,float Magnitude2,floatMagnitude3);
通過上述函數將需要產生的波形先存入緩沖區,在啟動PCI-1721的DMA數據傳送的功能啟動線程,即可產生需要的各種信號波形。
3.4.2 測試系統要求實時監控產品的各項狀態。
由于使用Timer定時器時所發送的定時消息受到消息隊列和系統時鐘頻率等因素的影響,不能使得定時消息得到及時的響應和處理。同時,測試流程中需要進行一定的延時等待,因此,不能使用Timer定時器。在此,使用異步定時器控件來實現實時監控的問題。異步定時器通過加載驅動位于toolbox中的 asynctmr.fp來實現調用。與定時器控件相比,異步定時器控件由于使用獨立線程,與程序主線程無關,能夠提供可靠的定時精度,不會受到主載荷的影響。異步定時器的建立、刪除和設置,分別通過調用函數 NewAsyncTimer()、DiscardAsyncTimer()和SetAsyncTimerAttribute()來實現。定時響應函數的聲明為:IntCVICALLBACK MyTimerCallback (int reserved, int theTimerId, int event, void*callbackData,int eventData1,int eventData2);
在測試系統軟件啟動以后,建立一個定時器;然后設置定時器的定時時間和響應函數;在軟件退出時,刪除定時器;在定時響應函數中,調用板卡控制模塊提供的讀取數據函數,來實現實時狀態監測的功能。論文寫作。
2.效果和結論:
測試軟件現已經過調試和嚴格的測試,運行良好,測試結果可靠,操作界面友好,使用方便,測試結果準確,測試過程簡潔優化,大大提高自動化檢測水平。該測試系統現已經過檢驗驗收,達到交付的狀態,完全滿足了發射機構自動測試的需要。
參考文獻
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測控技術論文范文6
關鍵詞:科技期刊;市場意識;創新發展
中圖分類號:G232 文獻標識碼:A 文章編號:1672-8122(2012)08-0108-02
期刊市場化就是用市場化手段辦刊,為讀者提供有價值的精神文化產品。近些年,我國的期刊業有了日新月異的發展。到目前為止,我國已擁有期刊上萬種,初步形成了具有一定規模、學科齊全、基本滿足科研和生產需要的科技期刊體系,而且,大部分已直接面向市場,但是,期刊的進一步發展仍然存在著制約因素,除體制和機制問題外,如何在市場化進程中保持期刊的可持續發展也是我們最為關注的。
一、科技期刊的市場化經營現狀及其原因
在我國正式發行的期刊中,科技期刊占全部期刊的50%左右,但從經營的角度看,現狀卻不容樂觀,主要表現在:1.規模小。我國科技期刊出版單位分散、實力單薄,期刊的經營規模與國外大型期刊出版集團相比差距較大;2.影響小。我國科技期刊被美國科學引文索引收錄的影響因子多數都很低,但這些評價在作者和讀者心目中卻有著相當大的影響力;3.精品少。目前國內大多數的科技刊物中真正面向市場的商業化期刊并不多,版面大多面目呆板,喜歡長篇大論,缺乏精品內容、精美設計,難以吸引讀者,選擇稿件也有時只注重名人效應卻不注重質量。
我國科技期刊之所以面臨目前的困境,其原因主要是:資金匱乏、經營人才短缺、市場化經驗不足、體制的束縛。
二、科技期刊的市場化對策
目前大多數期刊還沒有形成相對穩定、符合市場發展的盈利模式,科技期刊要想不斷增強市場競爭優勢,首先就要確立自己期刊的讀者群。只有這樣才可以確立以讀者為中心的辦刊理念。我們認為科技期刊一般都技術含量高、專業性強、讀者比較穩定,所以我們不能把“讀者面廣”作為科技期刊的優勢。但行業科技又有著眾多分支學科,讀者也就有著不同層面的閱讀要求,特別是在日益細化的期刊市場,滿足所有讀者的閱讀要求也是不現實的。另外在對待廣告客戶方面,更要有明確的定位,因為針對某一行業的媒體要比針對所有行業的媒體更具有吸引力。所以,一旦目標讀者群體確定,在編輯、發行、廣告經營各方面就要始終圍繞這一目標努力,只有這樣才能贏得自身在期刊市場中應有的地位,才能爭取到刊物生存和發展的空間。
(一)刊物定位要準確,明確辦刊宗旨與辦刊方針
《計算機測量與控制》雜志1993年創刊,我們的辦刊方針是“報道前沿技術,引領測控領域發展,突出前瞻性、導向性和實用性”,辦刊過程中始終圍繞著這一方針努力地為國防工業和民用工業服務。在報道內容上主要以報道“計算機應用技術”為主,并把自己定位在自動測試試驗和控制技術領域,重視基礎理論,以應用技術為主,既強調理論與實踐的結合,又兼顧提高與普及并舉,使新技術應用和科技成果能盡快向生產力的轉化。通過努力,目前我們的讀者已分布在航空、航天、國防、工控、能源、鐵道、交通、核工業、通信、電力、水利、石油化工、冶金、醫療等各個領域。
(二)刊物要形成自己獨特的風格,堅持自己的經營理念
《計算機測量與控制》雜志針對的是計算機測控行業,報道的內容包括總線技術、計算機技術、網絡通信技術等等,很多內容在航天和國防的各類系統及民用領域都得到了廣泛應用。我們把“突出前瞻性、引領測控領域發展、報道前沿技術、導向性和實用性”作為辦刊方針。為突出本刊在學科領域的優勢,重點加強特色欄目設置,形成自己獨特的風格。另外,還不斷研究國內外在計算機測控領域出現的新問題,及時修改報道內容,使讀者對新技術的需求得到滿足。這既突出了本刊內容的先進性與導向性,又注重了技術的創新性與可讀性,受到了讀者的喜愛,也贏得了更多的讀者。
在辦刊理念上我們注重做到:1.要樹立策劃意識。提高可讀性,期刊策劃是必不可少的;2.要樹立品牌意識。打造適合自己的品牌,就奠定了發展的基礎;3.要樹立廣告意識。提高期刊的經濟效益,廣告是其重要的來源之一;4.要樹立發展意識。用發展的眼光看待事物,才能做到不斷創新;5.要樹立經營意識,只有堅持自己的經營理念,才能不斷提高期刊的市場化經營能力。
(三)注重整體策劃,提高期刊質量
目前測控技術的發展非常迅速,基于總線標準的測試技術不斷出現,作為編輯必須要對該學科的發展和變化有所了解,努力提高把握新信息的能力,在策劃選題上注重瞄準前沿、跟蹤新技術發展的熱點、難點和焦點,更好地為本學科領域的讀者服務。編輯工作的本質是選擇,而選擇的核心是前瞻性,這就要求編輯具有強烈的前沿意識,注意關注和報道測控領域的發展動態,只有這樣才能準確地捕捉到具有學術價值的高質量稿件,避免低端稿件的出現。